李大永
,
罗超
,
周飞
,
彭颖红
中国有色金属学报
研究了有限体积分步求解方法,实现了各分步有限体积模拟系统的数据传递和信息继承.针对薄壁门窗型材制品壁薄且纵向尺寸大的特点,采用了有限体积分步模拟方法对其挤压成形进行了模拟,并与有限元模拟、有限体积一步模拟进行了对比.结果表明:1)有限元模拟往往会因为网格重划分问题造成模拟结果严重失真;2)有限体积法-步模拟又对计算机资源有较高要求,往往会因为内存不足造成计算无法进行下去;3)有限体积分步模拟方法模拟精度最高,可以很好地解决大尺寸薄壁型材制品挤压成形的数值模拟问题.
关键词:
薄壁门窗型材
,
挤压
,
有限体积法
,
分步模拟
,
数据传递
张少睿
,
李大永
,
罗应兵
,
彭颖红
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2004.04.003
金属材料的各向异性对板材成形性能具有很大影响.本文建立了率无关多晶体有限元模型,并将取向空间中的晶体取向分配给各个单元的积分点.从而对面心立方金属轧制板材冲压过程中制耳的大小和分布,采用晶体塑性有限元分析,并通过试验结果进行验证.高纯铝板在轧制过程主要形成高强的旋转立方织构,织构组分比较单一,因此具有明显的制耳现象,并且制耳呈45°方位.
关键词:
面心立方金属
,
率无关
,
织构
,
多晶体塑性模型
苌群峰
,
李大永
,
彭颖红
,
曾小勤
中国有色金属学报
采用Gleeble3500热模拟实验机进行了单向拉伸实验,分析了AZ31镁合金板材的力学性能;以此实验数据为基础,对温热冲压过程进行了数值模拟,研究了拉深温度、压边力等工艺因素对镁合金板材成形性能的影响;通过极限拉深比实验,对数值模拟结果进行了实验验证. 结果表明:在极限拉深温度150℃,极限拉深速度15mm/s,固定压边力的工艺条件下,极限拉深比能够达到2.5. 模拟结果表明:模拟结果和实验结果具有良好的一致性;采用变压边力可以明显提高板材的冲压性能,极限拉深比将达到5.0.
关键词:
AZ31镁合金板材
,
温热冲压
,
数值模拟
,
极限拉深比
,
变压边力
张少睿
,
李大永
,
彭颖红
,
梁胜
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.04.010
金属板材的织构特性及其演化是板材各向异性的主要原因.采用"连续迭代法"确定开动滑移系并计算塑性应变率,以潜在硬化模型描述应变硬化,根据取向分布函数在取向空间中的分布规律将晶体取向分配给各个单元的积分点,建立了弹塑性大变形条件下的率无关多晶体塑性模型,并将其引入动力显式有限元法.对退火铝板筒形件拉深成形过程进行了模拟,并与实验结果进行了对比分析.结果表明,模拟结果与试验结果具有较好的一致性.铝板经过退火处理后,晶体取向主要为两种织构组分共存.在两种织构组分的相互制衡下,冲杯不具有明显的制耳现象.
关键词:
面心立方金属
,
率无关
,
织构
,
多晶体塑性模型
,
制耳
李大永
,
罗应兵
,
尹纪龙
,
彭颖红
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.05.013
为了预示曲面翻边成形性能,采用有限元仿真、解析计算与人工神经网络的方法对V型零件翻边成形进行了分析.通过建立有限元模型研究了工艺参数对成形性能的影响;基于全量塑性理论及膜应变假定,推导了轴对称情况的解析计算模型;以数值模拟结果作为训练样本,建立了V型翻边成形性能预测的BP神经网络模型.研究结果表明:工艺条件对翻边成形有较大影响,其中以张角的影响最为显著;解析模型计算简便,但是只适用于零件张角较小以及相对翻边高度较小的情况;有限元仿真与人工智能相结合的BP人工神经网络模型可以快速有效地预测翻边成形性.
关键词:
有限元
,
曲面零件翻边
,
解析模型
,
BP神经网络
唐伟琴
,
张少睿
,
范晓慧
,
李大永
,
彭颖红
中国有色金属学报
利用电子背散射衍射(EBSD)取向成像技术,分析AZ31镁合金热挤压棒材和轧制薄板的织构特点;对具有不同初始织构的镁合金棒材和薄板进行力学性能分析,并从织构角度分析棒材的拉压不对称性和薄板的力学各向异性.结果表明:挤压镁合金棒材具有主要以(0001)基面平行于挤压方向的基面纤维织构,存在严重的拉压不对称性,其原因在于压缩时的主要变形方式为{10(-1)2}<10(-1)1>孪生;热轧镁合金薄板具有主要以(0001)基面平行于轧面的强板织构,具有显著的力学性能各向异性,其原因在于拉伸时不同方向的基面滑移Schmid因子不同.
关键词:
AZ31镁合金
,
织构
,
力学性能
张少睿
,
李大永
,
罗应兵
,
彭颖红
材料研究学报
基于晶体塑性变形的滑移机理和微观硬化机制,
建立了相应的运动学描述和基于率无关的晶体本构方程.
将“连续积分方法”首次应用到大变形弹塑性有限元分析中,
使得晶体塑性模型能够区分出不同滑移系上分解剪切应力及相应产生的剪切应变,
更好地反映金属材料塑性变形的微观特性. 将取向空间中的晶体取向分配给各个单元的积分点,
对具有不同初始织构的板材进行模拟, 预测制耳的大小和方位.
单一的\{100\}$\langle$001$\rangle$织构将形成0$^{\circ}$/90$^{\circ}$方位的制耳,
\{123\}$\langle$634$\rangle$织构则形成45$^{\circ}$方位的制耳; 铝板经过退火处理后,
由于多种织构组分的相互制衡, 冲杯不具有明显的制耳现象.
关键词:
材料科学基础学科
,
FCC sheet metal
,
polycrystalline plasticity FEM
张少睿
,
李大永
,
罗应兵
,
彭颖红
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2004.06.011
基于晶体塑性变形的滑移机理和微观硬化机制,建立了相应的运动学描述和基于率无关的晶体本构方程.将"连续积分方法"首次应用到大变形弹塑性有限元分析中,使得晶体塑性模型能够区分出不同滑移系上分解剪切应力及相应产生的剪切应变,更好地反映金属材料塑性变形的微观特性.将取向空间中的晶体取向分配给各个单元的积分点,对具有不同初始织构的板材进行模拟,预测制耳的大小和方位.单一的{100}<001>织构将形成0°/90°方位的制耳,{123}<634>织构则形成45°方位的制耳;铝板经过退火处理后,由于多种织构组分的相互制衡,冲杯不具有明显的制耳现象.
关键词:
材料科学基础学科
,
面心立方金属
,
多晶体塑性模型
,
率无关
,
织构
,
制耳
